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摘 要: 作为一种新型的施工材料,SMA改性沥青的具有更好的抗车辙性、抗裂、抗滑、耐久性高和水稳性强。该技术在公路路面施工中的应用,可有效提升工程各项性能、延长工程使用寿命。为此,本文主要对公路工程SMA改性沥青的概况、材料选择及技术应用进行了分析与探究。
关键词: SMA改性沥青;路面施工;公路工程;技术应用
一、SMA改性沥青的概况
沥青玛蹄脂碎石混合料(stone matrix asphalt,简称SMA)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料,填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。使用情况表明,SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低,而且低温性能良好。SMA路面集中了AC路面的空隙率小、水稳定性及耐久性好,和AM路面的集料嵌挤作用好、高温抗车辙能力强,以及AK路面抗滑性能等优点,同时克服了AC路面的高温稳定性能不足、AM及AK的不耐裂、老化、抗水损坏性能差的特点。沥青结合料主要提高沥青混凝土的感温性(即高温稳定性和低温韧性)、防止混合料分散并提高路用性能,通常采用SBS改性沥青。
二、公路SMA改性沥青路面施工材料选择
1、改性沥青。改性剂的使用只要是为了改善和提高路面的性能,不同的改性剂使用量会产生不同的效果,为了达到最优性能,应该在适宜的环境下按照一定的比例使用改性剂,这样才能最好的发挥改性剂的改性沥青性能。
2、矿粉。矿粉在SMA混合料中是重要的组成部分,它与沥青混和形成玛蹄脂,从而影响SMA的性能。一般,宜采用石灰岩或岩浆中的强基性岩石(憎水性石料),经磨细得到的矿粉。矿粉要求干燥,洁净。按照我国目前沥青路面施工技术规范生产的石灰石矿粉可用于SMA混合料。
3、纤维。为了防止沥青滴漏,绝大部分SMA中都使用纤维。纤维稳定剂采用木质素纤维,应在250℃的干拌温度下不变质、不发脆,使用纤维必须符合环保要求,不危害身体健康。且必须在拌制过程中能充分分散均匀。
4、粗集料。粗集料在选材的时候要选用那种特别坚硬、针状、表面非常粗糙的符合规定要求的粗集料。而对于细集料来说,一般不使用天然砂,而是采用机制砂。最好不使用回收后的矿粉,要使用那种磨细的石灰石为佳。
三、公路SMA改性沥青路面施工技术应用
1、混合料拌和
加料顺序与拌和时间的合理确定是拌制SMA改性沥青混合料的决定因素。技术要求一般沥青混合料拌和时间应控制在45秒以上,但SMA改性沥青混合料应将拌和时间适当增加,并遵循拌和设备的需求进行拌和时间的确定。在沥青材料拌和施工中,应有效控制每个环节的施工温度。温度是否符合施工条件将直接影响到混合料的压实度、空隙率等,这也是选用SMA改性沥青施工的重要环节。与普通沥青混合料相比,混合料拌和温度应多出10到20摄氏度。根据相关规定,SMA改性沥青出厂最低温应在175摄氏度进行控制,当温度在190摄氏度以上时,则不能用于施工。
在纤维稳定剂添加中,其添加量的多少将对油石比的精准度及混合料的稳定性造成极大的影响,为此,必须严格遵循施工要求,選用与工程相适应的投料机械。一般都遵循流量来对投料机械的产量进行控制,在添加纤维稳定剂时应确保其均匀性。
2、混合料运输
按照混合料用量进行运输车辆的配置,要求拌和能力与摊铺能力小于车辆运输能力,确保施工现场等待卸料的车辆在5辆以上,只有这样才能确保摊铺机械铺筑施工中具有连续性与均匀性。在运输过程中,应对SMA改性沥青混合料的温度进行检查,避免运输混合料时出现温度急剧下降的情况。为防止这种情况的出现,可以将苫布在各辆车上进行覆盖,在运输过程中应确保混合料温度在165摄氏度以上。
3、混合料摊铺
因SMA改性沥青混凝土面层较薄,在摊铺施工中应最大限度地确保其作业的连续性。如路口段路面变宽,其最大宽度为22米时,应选用两台摊铺机进行梯形作业,确保一次摊铺成型。原则上SMA与普通沥青混合料的摊铺施工都必须具有连续性,当遇到下雨天或路面存有积水及路面基层较为湿润、气温在10摄氏度以下时,则应暂停施工。摊铺路面时应将交通封闭,养护施工结束后,才能将交通开放。
4、沥青混合料的碾压
沥青玛蹄脂胶浆是SMA混合料中最主要的材料,具有较大的黏度,当温度过低时压实难度较大,基于此,SMA改性沥青路面摊铺作业后应及时进行碾压施工,只有这样才能确保混合料温度符合施工要求。选取重量为22吨的钢轮压路机和重量为26吨的双钢轮振动压路机进行初压与复压作业,其操作顺序以梯形为主。初压时钢轮压路机碾压遍数为2遍,复压时钢轮压路机碾压遍数为3遍,终压则选用钢轮压路机进行一遍碾压。碾压施工中,确保摊铺机与压路机之间的距离符合施工要求,速度以慢速、均匀为主。振动压路机进行施工时,应确保其频率较高及振幅较低。振动频率必须控制在25赫兹以上,振动幅度应控制在0.4毫米到0.8毫米的范围,这种情况下波纹、搓板将不会在路面出现。严禁在碾压施工中运用轮胎压路机进行施工,由于SMA混合料具有较大的粘性,将出现粘黏轮胎、玛蹄脂上浮、泛油等现象。
5、SMA混合料施工缝处理
相比普通热拌沥青路面接缝,SMA路面接缝难度较大,在施工中应注意防止冷接缝问题的产生。施工时,应进行垂直施工缝的切割,应防止上、下层施工缝出现重叠现象,两者之间的距离控制在10到20米之间。并将粘层油喷射到施工缝位置,其粘层材料选用的标号必须和混合料一致。
6、质量控制
(1)SMA改性沥青路面施工前,不仅要检查沥青混合料的操作规程,还要检验进场材料。在检验过程中应将抽检密度尽量擴大,如发现材料质量不符合施工要求,则不能使用。为防止碎石混入堆料场,应对其场地进行硬化处理。规格不同的料堆应选用隔离墙进行有效隔开,避免不同材料出现混合现象。应定时对集料规格、品种等情况进行检查,如发现问题,应及时进行筛分试验。
(2)在室内将木质素纤维架空放置,避免出现发霉潮湿等现象,准确计量木质素纤维添加设备,做好防潮措施。对矿粉的质量进行随时检测,确保结块等问题不会产生。在运输SMA改性沥青混合料时,应对其温度进行有效控制,运输温度为150摄氏度以上,存储温度应在140摄氏度以上,确保存放时间不能过长。在施工现场进行改性沥青加工时,为避免离析现象出现,应连续进行拌和作业。
四、结束语
综上所述,随着科学技术的不断进步,在公路工程施工中,只有根据施工现场的具体要求,选择与之相适应的施工方式技术,才能更好地提升工程的质量,这也是施工的重点内容。SMA改性沥青路面施工技术的应用,不仅可以缩短施工工期,还可以提高公路工程的质量,为公路工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。在施工中应严格遵循相关施工要求进行施工,只有这样才能确保施工的有效性,才能有效提升施工的质量。■
参考文献
[1]武良根.市政道路建设中改性沥青混凝土路面施工技术之研究[J]. 科技与企业. 2013(17).
[2]代坪,李家强.关于高速公路沥青混凝土路面施工中的技术分析[J]. 黑龙江交通科技. 2013(08).
[3]刘国庆.SMA改性沥青在城市道路路面施工中的应用[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2012(09).
[4]龙久德.浅谈SMA改性沥青混凝土路面施工技术[J]. 黑龙江交通科技. 2014(05).
[5]李艳秋.浅谈SMA改性沥青面层配合比设计及施工质量控制[J]. 东方企业文化. 2012(24) .
关键词: SMA改性沥青;路面施工;公路工程;技术应用
一、SMA改性沥青的概况
沥青玛蹄脂碎石混合料(stone matrix asphalt,简称SMA)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量细集料组成的沥青玛蹄脂结合料,填充间断级配的粗骨料骨架间隙而组成的沥青混合料。使用情况表明,SMA路面结构不仅在高温、重载时车辙变形量低,而且低温性能良好。SMA路面集中了AC路面的空隙率小、水稳定性及耐久性好,和AM路面的集料嵌挤作用好、高温抗车辙能力强,以及AK路面抗滑性能等优点,同时克服了AC路面的高温稳定性能不足、AM及AK的不耐裂、老化、抗水损坏性能差的特点。沥青结合料主要提高沥青混凝土的感温性(即高温稳定性和低温韧性)、防止混合料分散并提高路用性能,通常采用SBS改性沥青。
二、公路SMA改性沥青路面施工材料选择
1、改性沥青。改性剂的使用只要是为了改善和提高路面的性能,不同的改性剂使用量会产生不同的效果,为了达到最优性能,应该在适宜的环境下按照一定的比例使用改性剂,这样才能最好的发挥改性剂的改性沥青性能。
2、矿粉。矿粉在SMA混合料中是重要的组成部分,它与沥青混和形成玛蹄脂,从而影响SMA的性能。一般,宜采用石灰岩或岩浆中的强基性岩石(憎水性石料),经磨细得到的矿粉。矿粉要求干燥,洁净。按照我国目前沥青路面施工技术规范生产的石灰石矿粉可用于SMA混合料。
3、纤维。为了防止沥青滴漏,绝大部分SMA中都使用纤维。纤维稳定剂采用木质素纤维,应在250℃的干拌温度下不变质、不发脆,使用纤维必须符合环保要求,不危害身体健康。且必须在拌制过程中能充分分散均匀。
4、粗集料。粗集料在选材的时候要选用那种特别坚硬、针状、表面非常粗糙的符合规定要求的粗集料。而对于细集料来说,一般不使用天然砂,而是采用机制砂。最好不使用回收后的矿粉,要使用那种磨细的石灰石为佳。
三、公路SMA改性沥青路面施工技术应用
1、混合料拌和
加料顺序与拌和时间的合理确定是拌制SMA改性沥青混合料的决定因素。技术要求一般沥青混合料拌和时间应控制在45秒以上,但SMA改性沥青混合料应将拌和时间适当增加,并遵循拌和设备的需求进行拌和时间的确定。在沥青材料拌和施工中,应有效控制每个环节的施工温度。温度是否符合施工条件将直接影响到混合料的压实度、空隙率等,这也是选用SMA改性沥青施工的重要环节。与普通沥青混合料相比,混合料拌和温度应多出10到20摄氏度。根据相关规定,SMA改性沥青出厂最低温应在175摄氏度进行控制,当温度在190摄氏度以上时,则不能用于施工。
在纤维稳定剂添加中,其添加量的多少将对油石比的精准度及混合料的稳定性造成极大的影响,为此,必须严格遵循施工要求,選用与工程相适应的投料机械。一般都遵循流量来对投料机械的产量进行控制,在添加纤维稳定剂时应确保其均匀性。
2、混合料运输
按照混合料用量进行运输车辆的配置,要求拌和能力与摊铺能力小于车辆运输能力,确保施工现场等待卸料的车辆在5辆以上,只有这样才能确保摊铺机械铺筑施工中具有连续性与均匀性。在运输过程中,应对SMA改性沥青混合料的温度进行检查,避免运输混合料时出现温度急剧下降的情况。为防止这种情况的出现,可以将苫布在各辆车上进行覆盖,在运输过程中应确保混合料温度在165摄氏度以上。
3、混合料摊铺
因SMA改性沥青混凝土面层较薄,在摊铺施工中应最大限度地确保其作业的连续性。如路口段路面变宽,其最大宽度为22米时,应选用两台摊铺机进行梯形作业,确保一次摊铺成型。原则上SMA与普通沥青混合料的摊铺施工都必须具有连续性,当遇到下雨天或路面存有积水及路面基层较为湿润、气温在10摄氏度以下时,则应暂停施工。摊铺路面时应将交通封闭,养护施工结束后,才能将交通开放。
4、沥青混合料的碾压
沥青玛蹄脂胶浆是SMA混合料中最主要的材料,具有较大的黏度,当温度过低时压实难度较大,基于此,SMA改性沥青路面摊铺作业后应及时进行碾压施工,只有这样才能确保混合料温度符合施工要求。选取重量为22吨的钢轮压路机和重量为26吨的双钢轮振动压路机进行初压与复压作业,其操作顺序以梯形为主。初压时钢轮压路机碾压遍数为2遍,复压时钢轮压路机碾压遍数为3遍,终压则选用钢轮压路机进行一遍碾压。碾压施工中,确保摊铺机与压路机之间的距离符合施工要求,速度以慢速、均匀为主。振动压路机进行施工时,应确保其频率较高及振幅较低。振动频率必须控制在25赫兹以上,振动幅度应控制在0.4毫米到0.8毫米的范围,这种情况下波纹、搓板将不会在路面出现。严禁在碾压施工中运用轮胎压路机进行施工,由于SMA混合料具有较大的粘性,将出现粘黏轮胎、玛蹄脂上浮、泛油等现象。
5、SMA混合料施工缝处理
相比普通热拌沥青路面接缝,SMA路面接缝难度较大,在施工中应注意防止冷接缝问题的产生。施工时,应进行垂直施工缝的切割,应防止上、下层施工缝出现重叠现象,两者之间的距离控制在10到20米之间。并将粘层油喷射到施工缝位置,其粘层材料选用的标号必须和混合料一致。
6、质量控制
(1)SMA改性沥青路面施工前,不仅要检查沥青混合料的操作规程,还要检验进场材料。在检验过程中应将抽检密度尽量擴大,如发现材料质量不符合施工要求,则不能使用。为防止碎石混入堆料场,应对其场地进行硬化处理。规格不同的料堆应选用隔离墙进行有效隔开,避免不同材料出现混合现象。应定时对集料规格、品种等情况进行检查,如发现问题,应及时进行筛分试验。
(2)在室内将木质素纤维架空放置,避免出现发霉潮湿等现象,准确计量木质素纤维添加设备,做好防潮措施。对矿粉的质量进行随时检测,确保结块等问题不会产生。在运输SMA改性沥青混合料时,应对其温度进行有效控制,运输温度为150摄氏度以上,存储温度应在140摄氏度以上,确保存放时间不能过长。在施工现场进行改性沥青加工时,为避免离析现象出现,应连续进行拌和作业。
四、结束语
综上所述,随着科学技术的不断进步,在公路工程施工中,只有根据施工现场的具体要求,选择与之相适应的施工方式技术,才能更好地提升工程的质量,这也是施工的重点内容。SMA改性沥青路面施工技术的应用,不仅可以缩短施工工期,还可以提高公路工程的质量,为公路工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。在施工中应严格遵循相关施工要求进行施工,只有这样才能确保施工的有效性,才能有效提升施工的质量。■
参考文献
[1]武良根.市政道路建设中改性沥青混凝土路面施工技术之研究[J]. 科技与企业. 2013(17).
[2]代坪,李家强.关于高速公路沥青混凝土路面施工中的技术分析[J]. 黑龙江交通科技. 2013(08).
[3]刘国庆.SMA改性沥青在城市道路路面施工中的应用[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2012(09).
[4]龙久德.浅谈SMA改性沥青混凝土路面施工技术[J]. 黑龙江交通科技. 2014(05).
[5]李艳秋.浅谈SMA改性沥青面层配合比设计及施工质量控制[J]. 东方企业文化. 2012(24) .